2022年 9月20日
令和4年度持続的肉用牛生産関連情報発信事業に係るオンライン情報交換会

肉用牛生産における環境負荷とその軽減-温室効果ガスの発生抑制を中心に１．肉用牛生産と環境問題
２．肉用牛生産に由来する温室効果ガス発生量とその低減対策
1) メタン（CH4）2) 一酸化二窒素（N2O）
３．⾷料生産と環境問題の調和的解決策は︖
元東北⼤学農学研究科 教授 寺田 文典

１．肉用牛生産と環境問題
水質汚染（窒素、リン）、悪臭→ 糞尿処理対策の適正化
生物多様性→ 農薬、化学肥料使用量の削減
温室効果ガス（CH4, N2O）
→ 対策技術︖
人間活動が地球環境に⼤きな影響を与えつつある二つの課題を同時に解決することが求められている

⾷料生産
平成29年版 環境白書・循環型社会白書・生物多様性白書（環境省）

温室効果ガスの発生抑制に向けた
適切な対応は喫緊の課題に
5432
1

温暖化は畜産業にも⼤きく影響

0-1

1950

2000

2050

21001850~1900年を規準とした世界平均気温の変化（IPCC第6次評価報告書第1作業部会報告書、2021 より

平均して10年に1回発生するような極端な気温の発生頻度の増加

農業生態系から発生する温室効果ガスには・・・

家畜生産に由来
消化管内発酵

エネルギー関連27%(CH4) 17%
家畜排せつ物管理(CH4) 6%〃 (N2O) 9%

農用地の土壌（N2O）
13%
稲作（CH4）27%

人為起源の温室効果ガスの総排出量に占めるガスの種類別の割合

わが国の農業分野から排出される温室効果ガスの発生割合（2010年の二酸化炭素換算量での数値︓ この値は日本
IPCC第5次評価報告書より作図）の総排出量の （4,411万tCO2換算、2020年度確報値3.8％に相当
国⽴環境研究所、2022）

4,000ktCO2eq

3,000
2,000
1,000

CH4

消化管内発酵
消化管内発酵CH4その他

家禽

豚

肉用牛

乳牛

その他

家禽

豚

肉用牛

乳牛その他

豚

肉用牛

乳牛

0N2O

家畜排せつ物管理
家畜排せつ物管理

家畜生産に由来する温室効果ガスの発生源割合
国⽴環境研究所、2022

畜産業は温室効果ガスの発生源！肉牛は悪者？
kgCO2eq/kgタンパク質

牛肉生産に伴うCO2排出量（換算値）は他に比べて⼤きい。
しかし･･･

植物性タンパク質はこのライン以下

牛肉

牛乳

羊肉

山羊乳

豚肉

鶏肉

豪州赤身肉生産産業
は削減努⼒を積極的にアピール

鶏卵

タンパク質1kg生産当たりCO2排出量（CO2eq/kgタンパク質）
FAO(2013)
Meat & Livestock Australia 2020

肉用牛産業の役割とSDGs【ヒト・ウシ】やさしさとゆとりの実現＝ 飢餓・貧困の撲滅、食文化（食育）、食料自給（安全保障）＝アニマルウェルフェア

【環境】豊かな環境の維持・保全＝ 環境への負荷の軽減、生物多様性＝生態系サービス【社会】地域社会への貢献＝ 新産業創出、活性化

生産性向上と環境負荷低減の調和的解決
持続安定性の高い肉用牛経営の展開へ

２．肉用牛生産に由来する温室効果ガス
発生量低減対策（個別技術）
1) メタン（CH4）2) 一酸化二窒素（N2O）

メタンが発生するのは・・・
草類、穀物

メタン排出を抑制するためには・H+の発生を抑制する
・H+の処理を促進する

単糖類

H+ピルビン酸
蟻酸

酢酸

H+酪酸

ルーメン微生物
プロピオン酸

揮発性脂肪酸（ウシのエネルギー源）（メタン生成菌）

CH4+CO2※ ルーメンにおけるメタン産生は、草をエネルギー利⽤する際の必要なコスト

L/日

肉用牛から発生する
メタンは成牛1頭当たり200〜300L/日※ メタン排出量は乾物摂取量に⼤きく依存

牛に由来するメタン排出量（1日1頭当たり）取り組まれているメタン削減対策①

飼料・栄養管理・良質粗飼料給与、濃厚飼料の適正給与、脂肪質飼料の活用②

ルーメン微生物制御
・サプリメント（化学合成物、海藻、天然抗酸化物質）
・イオノフォア、ワクチン
・微生物の活用③

育種および飼養管理技術の改善
・繁殖成績の改善、増体量・乳生産量の向上
・低メタン排出牛の育種※ 生産量の増加と環境負荷物質の抑制を同時に実現する為に、乾物摂取量（DMI）当り、あるいは生産物（増体量)当たりで検討

① 飼料・栄養管理の工夫
飼料の品質を高める

脂肪質飼料※を使う

濃厚飼料の適切な給与
38

月日

イネ科生草の生育ステージとメタン排出量の関係
寺田ら、未発表

37
CH4(L/kgDMI)

メタン発生量(L/kgDMI)

403036353433323130202910

製造粕類給与によるメタン抑制効果

１００：０ ７０：３０ ３０：７０

粗濃比
Shibata et al., 1992

永西, 2002※ 脂肪酸Caの利用も検討されている

② ルーメン微生物を制御する
CH4/DMI (L/kgDMI)
50「プレバイオティクス」「プロバイオティクス」「シンバイオティクス」

ムーンショット型農林水産研究開発事業「牛ルーメンマイクロバイオーム完
全制御によるメタン80%削減に向けた新たな家畜生産システムの実現」

0対照区 添加区

最近、話題になったものにカシューナッツ核液の添加効果

・3-ニトロオキシプロパノール(3NOP)
メタン産生菌のmethy coenzyme-M reductase 活性を阻害
Lopes et al., 2016

Shinkai et al(2012)
グラム陽性菌を抑制することでルーメン微生物叢を制御

・カギケノリ（紅藻類）によるメタン産生抑制効果
含有するハロゲン化物がメタン産生菌の生育を阻害（Kinley et al., 2016)

③ 生産性の改善
DG当 た り の メ タ ン 発 生 量(L/kg)

700
肥育牛
600
粗飼料20%以上
500
CH4/DG=-342*DG+629
400
r=0.70300 20%未満
200 CH4/DG=-267*DG+467
r=0.74100
00.00 0.50 1.00 1.50
DG(kg/日)kg
125（ホルスタイン種雌牛、3ヵ月齢Toal
CH4 emission during 3monthold to ～分娩前）parturition
DG 0.6→0.9
メタン排出量 3割削減

1007550増体量(DG)当たりのメタン排出量※ 「DGの向上＝メタン排出量の抑制」に

育成期のDGとメタン排出量

DG(kg)

0.6

0.75

0.9

増体日量（kg）
寺田ら、未発表

育種改良が経営体当たりメタン産生量に及ぼす効果
ー同⼀枝肉生産量を前提としてー
開始 終了
月齢 月齢
去勢若齢肥育（和牛）

乳用雄肥育牛DG

肥育

CH4(kg/頭/年)
76.6り（kg/年）

量(kg/kg)

5516

0.258

経営体当た CH4/枝肉重 削減割合

現在

930

期間
0.79 20.3

10年後

827

0.88 19.1

78.5

5030

0.235

現在

720

1.19 13.3

84.4

11215

0.212

10年後

7191.34 12.0

86.8

10172

0.193

(%)

91.2
90.7参考︓家畜改良増殖⽬標（令和2年3月）、平成30年度畜産物生産費腸さメタン産生効率（MCF）の育種改良による低減効果
メタンエネルギー
種雄牛造成1世代あたり5〜10年と仮定↓/摂取総エネルギー

0.05590.0596

4〜7％（5.5％削減）(0.0559 – 0.0596)×0.60 = -0.0022
Uemoto et al 2020に基づく試算

生産性+MCFの改善で13~16％削減が可能に

遺伝率は0.2〜0.6と推定

N2Oの発生抑制（堆肥）
肉用牛の糞尿処理〇 N2O発生量を抑える

・分離 2.5％、混合 97.5%
・混合の場合、堆肥化が85.7％

N2NH3

N2O
（嫌気的条件下）

N2O
NH4+
アンモニア化・副資材の適切な利用・添加剤の活用

硝化（硝化抑制、pH調整、亜硝酸酸化細菌の活用）

・ 管理⽅法の変更
NO（排出係数︓堆肥化 1.6%

脱窒

NO2-NO3-有機態窒素

堆肥化過程における窒素の変化→強制発酵 0.25%）〇 糞尿中N排出量を削減する
・CP給与量を削減する

低タンパク質飼料（アミノ酸バランス改善飼料）
給与によるN排泄量の低減
枝肉成績に差なし

Kamiya et al., Anim Sci J. 2021;92:e13562.

Jクレジットに採⽤３．食料生産と環境問題の調和的解決策は？
環境共生的視点から＝環境問題を意識した生産性の向上，効率の改善（食料あるいはタンパク質生産量当たりの環境負荷物質排出削減）

・育種技術（能力の向上、産生ポテンシャルの低減）
・繁殖技術（無駄に飼わない）
・栄養管理技術（効率の改善、無駄に食べさせない）

肉用牛産業の視点から生活の質、地域振興、人口問題・貧困問題等も考慮すべきではないか？

 個別技術開発 から 経営体、地域、あるいはサプライチェーンとしての抑制システム開発へ
環境負荷 資源問題
 環境問題を総合的にとらえる
温暖化
酸性化
富栄養化

エネルギー資源
水資源

繁殖経営を例に家畜からの低減策が重要

多面的な効果が期待

生産性を改善すると飼料生産 輸送 家畜管理 家畜 糞尿処理

繁殖経営において発生する温室効果ガス（子牛1頭当たり）

温暖化

酸性化

富栄養化 エネルギー消費

各種環境負荷に対する分娩間隔短縮の効果（分娩14カ月間隔の効果を100％に設定）

放牧の活用も効果

Ogino et al., ASJ 78, 2007

肥育経営を例に-⾃給飼料利用、副産物利用、放牧の活用を家畜のみならず、これらの低減策も重要に生産性を改善すると温暖化 酸性化 富栄養化 エネルギー消費
飼料生産 輸送 家畜管理 家畜 糞尿処理

各種環境負荷に対する肥育期間短縮の効果

肥育時発生する温室効果ガス（1頭当たり）（28カ月齢出荷の効果を100％に設定）
Ogino et al., J Anim Sci., 82, 2004

今後の展開方向-食料生産と環境問題の調和的解決策をめざして 個別技術開発 → 地域、産業としての新たな生産システムを生産性向上と矛盾しないことを前提に削減効果のシミュレーション→優先順位を考えて･･･LCAは必須に

精密飼養管理技術の高度化
情報、IoT等の活用

モニタリング技術･･･簡易な測定、評価技術→ 見える化を実現

日本飼養標準肉用牛・2022年版がもうすぐ出版されます。
ぜひ、ご活用ください。

不確定要素（不確実性）への対応＝ No regret policy（後悔しない政策）
人為的（anthropogenic）気候変動（climate change） が 起こるか起こらないかには関係なく、正味の社会的および／または経済的便益を生むであろう政策。
（用語解説 - 国立環境研究所 地球環境研究センター）

今できることは積極的⾏おう

ご清聴、ありがとうございました。